Rohstoffe / Ausgangsstoffe

Hauptbestandteile

Ausgangs-Glaserzeugnisse für Verbundgläser sind die Basisgläser Floatglas oder Gussglas. Detaillierte Informationen zu den Hauptbestandteilen wie Quarzsand, Soda, Kalkstein und Dolomit  und zur Verwendung von Glasscherben finden sich im Datenblatt Basisgläser, für ggf. färbende Substanzen unter Farbige Gläser, für Beschichtungen unter Einfachgläser mit Beschichtungen.

Charakteristisch für Verbundgläser ist der Glasverbund zwischen mindestens zwei Scheiben:

Polyvinylbutyral (PVB) - Folie
Standardfolie d = 0,76mm oder verstärkt, bleibt auch bei tiefen Temperaturen zähelastisch.
Polyvinylbutyral gehört zur Gruppe der Polyvinylacetate und wird durch Reaktion von Polyvinylalkohol mit Butyraldehyd hergestellt. Es kann zähe, relativ feste, transparente Filme bilden und wird auch in der Lack- und Klebetechnik verwendet.

PE - Folie
siehe Polyethylen

Gießharz
Die Lösungen ungesättigter Polyester in Styrol werden als Gießharze (auch: Laminierharze oder Reaktionsharze) bezeichnet. Siehe Polyester, Ungesättigte Polyesterharze (UP-Harze)
Die Schichtdicke in Verbundgläsern kann ca. 0,8 - 3 mm betragen.

Alkali-Silikat-Gel
Genaue Informationen zur Zusammensetzung liegen nicht vor.
Alkali weist i. d. R. auf Alkalioxide (Na₂O oder K₂O), Silikat auf Siliciumdioxid (SiO₂, Quarzsand) hin. Wässrige Lösungen daraus werden als Natron- oder Kali-Wasserglas bezeichnet.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Die Hauptbestandteile von Glas sind mineralisch. Für den Verbund (Kunststofffolien, Gießharz) werden in der Regel fossile Rohstoffe eingesetzt.

Gewinnung der Primärrohstoffe

Hauptbestandteile siehe Basisgläser
Verbundfolien siehe Polyethylen und Polyester.

Verfügbarkeit

Für die Herstellung von Verbundgläsern werden überwiegend mineralische Rohstoffe benötigt. Diese sind flächendeckend und ausreichend in Deutschland vorhanden.
Verbund siehe Polyethylen und Polyester.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Durch die Wiederverwendung von Glasscherben werden Rohstoffe und Wärmeenergie im Schmelzprozess gespart (nach Herstellerangabe Einsparung von ca. 2,7%, wenn der Scherbenanteil um 10% der Schmelzmenge erhöht wird).

Bei Verbundgläsern mit einer Kunststofffolie als Zwischenschicht ist es möglich, die Folie vom Glasbruch größtenteils zu trennen, jedoch lassen sich am Glas haftende Folienreste nicht vermeiden. Dies beeinträchtigt die Wiederaufbereitung des Glases erheblich. Eine Zwischenschicht aus Polymeren ist weit schwerer vom Glasbruch zu trennen.

Radioaktivität

Für die verwendeten Rohstoffe ist Radioaktivität nicht relevant.

Landinanspruchnahme (Landuse)

Die vorwiegend mineralischen Rohstoffe für die Glasherstellung stammen aus Gesteinen, die meist im Tagebau abgebaut werden. Damit verbunden ist eine große Landinanspruchnahme. Nach Beendigung des Tagebaus müssen Rekultivierungsmaßnahmen durchgeführt werden.

Quellen

Scholz, Hiese: Baustoffkenntnis S. 14-16 und 112, 16. Auflage, Werner Verlag, Köln 2007.

Herstellung

Prozesskette

Siehe Basisgläser, Floatgläser, Gussgläser

Herstellungsprozess

Ausgangs-Glaserzeugnisse für Verbundgläser sind die Basisgläser Floatglas und Gussglas. Auch Farbige Gläser , Einfachgläser mit Beschichtungen (mit online und offline beschichteten Gläsern möglich, jedoch Beschichtung nicht zum Verbund hin; Offline Beschichtungen nur für Weiterverarbeitung zu Isolierglas und zum Scheibenzwischenraum) und Vorgespannte Gläser können zu Verbundgläsern verarbeitet werden.

Herstellung bis zur Glasschmelze

Für die Glasherstellung werden zunächst die Ausgangsstoffe wie z.B. Quarzsand, Kalkstein, Feldspat, Soda und Dolomit nach Glasrezept miteinander vermischt. Des Weiteren kann Glasbruch aus dem Herstellungsprozess hinzugegeben werden. Dieses Gemenge wird im Wannenofen geschmolzen und anschließend zu Float-, Guss- oder Pressglas weiterverarbeitet.
→ detaillierte Informationen siehe Basisgläser

Herstellung von Floatglas

Für die Herstellung von Floatglas wird das geschmolzene Glas in ein Floatbad gegeben. Das Floatbad besteht aus einem flüssigen Zinnbad, dabei soll sich die Glasschmelze ausbreiten und stabilisieren bevor das flüssige Glas gewalzt wird. Im Anschluss wird es im Kühlofen verfestigt und abgekühlt, sodass es nach Maß geschnitten werden kann.
→ detaillierte Informationen siehe Floatglas

Herstellung von Gussglas:

Für die Herstellung von Gussglas wird das geschmolzene Glas direkt einem Walzprozess unterzogen. Dabei muss differenziert werden ob es sich bei dem zu fertigenden Produkt um Profilglas, Rohglas bzw. Drahtglas oder Ornamentglas handelt. Bei Profilglas gilt es die Ränder umzuformen und bei Drahtglas ein Drahtnetz im geschmolzenen Zustand einzulegen. Beide Gläser werden mit einer Formwalze behandelt. Bei Ornamentglas kommt eine Prägewalze zum Einsatz. Nach dem Walzprozess kommt es jeweils auch zur Abkühlung des Glaswerkstoffs im Kühlofen bevor er geschnitten werden kann.
→ detaillierte Informationen siehe Gussglas

Herstellung von Verbundgläsern:

VSG mit Folienzwischenschicht: 
Zunächst wird mittels Walzenpresse ein Vorverbund der übereinandergelegten Glasscheiben und Folien hergestellt.
Die feste Verbindung der Gläser wird schließlich in einem Autoklav (Druckbehälter, 12-14 bar) unter gleichzeitigem Aufheizen (134 - 145°C) hergestellt, in den die Scheibenpakete hineingefahren werden. Die ursprünglich matte Folie wird durch die Temperaturerhöhung durchsichtig und hoch transparent. Nach ca. 1,5 Stunden ist aus Folien und Scheiben die durchsichtige Verbundscheibe entstanden.

Als kostengünstige Alternative wird auch ein patentiertes Verfahren mit erheblich geringerem Energieaufwand unter Verwendung einer modifizierten PVB-Folie angeboten. Bei diesem Verfahren sollen weder ein Autoklav, noch der Vorverbundofen notwendig sein.
Einfachverbund- und sogar Mehrfachverbundgläser bis zu einem Format von 2.550 x3.210mm können hier im Takt von 100 - 120 Sekunden hergestellt werden. Die Temperatur, die notwendig ist, um die Scheiben mit der PVB-Folie zu verbinden, erzeugt ein elektrisch oder gasbeheizter druckloser Umluftofen.

Verbundglas mit Gießharzzwischenschicht:
Gießharz kann auf mehrere Arten zwischen die Scheiben eingebracht werden. Es härtet bei Mehrfach-Komponenten in sich aus oder durch Bestrahlung mit UV-Strahlen. 
Kaltlaminatverfahren
Zwischen zwei mit Klebeband abgedichteten Scheiben wird über einen Spezialtrichter eine vorberechnete Menge Gießharz eingefüllt und die Einfüllöffnung anschließend abgedichtet. Das Verfahren mit einer Produktionszeit von max. 5 Minuten kann von Hand ausgeführt werden, wird aber auch für Fließbandanlagen mit automatischen Mengendispensern angeboten.
Die Randverklebung, die zusätzlich auch die Distanz zwischen den Scheiben herstellt, bleibt sichtbar, was nicht immer erwünscht ist. Deshalb wird nach dem Aushärten (ca. 24h) der Gießharzschicht dieser Randbereich abgeschnitten (nicht möglich bei ESG, in diesem Fall muss die Verklebung der Scheiben relativ aufwendig von außen erfolgen). Eingefüllt wird das Gießharz über die Längsseite, die maximale Füllhöhe sollte ca. 1,80m betragen.

Umweltindikatoren / Herstellung

Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren in WECOBIS soll zukünftig ausschließlich die Datenbank Ökobau.dat des Informationsportals Nachhaltiges Bauen des BMI liefern.

Die Ökobau.dat stellt Umweltprofile für Bauprodukte bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Lebenszyklusanalyse eingesetzt werden. Für Bauprodukte gibt es Herstellungs- und End-of-Live- Datensätze.

Weiterführende Informationen zur Ökobau.dat im Zusammenhang mit dieser Produktgruppe finden sich in WECOBIS unter Fachinformationen / Reiter Umweltdeklarationen → Ökobau.dat / Umweltindikatoren

Da in der Herstellung von Bauprodukten ein großer Anteil der verursachten Umweltbelastungen auf den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energieträgern zurückzuführen ist, stellt die Graue Energie (kumulierter Primärenergieaufwand nicht erneuerbar) dafür einen guten Indikator dar.

Im Kapitel Energieaufwand finden sich ggf. allgemeine Informationen zum Thema, die die Produktgruppe prägen.

Energieaufwand

Bei der Herstellung eines Fensters ist der Anteil des Energieaufwandes für die Herstellung der Verglasung im Vergleich zur Herstellung des Rahmens gering. Der Energieaufwand steigt bei zunehmender Verglasungsdicke bzw. bei Beschichtung / Färbung / Vorspannung von Gläsern oder Edelgasfüllung in Isoliergläsern.

Graue Energie

Daten, die spezifische Werte für Verbundgläser liefern, liegen zur Zeit nicht vor.

Wasserverbrauch / Abwassermengen

Als Kühl- und Trägermedium für die abgetragene Glasmasse dient i.w. Wasser. Durch weitgehende Kreislaufführung von Produktions- und Kühlwässern lassen sich Wasserverbrauch und Abwassermengen insgesamt erheblich reduzieren. Genaue Werte zu Wasserbelastung und Verbrauch liegen nicht vor.

Charakteristische Emissionen

Die wichtigste Emissionsquelle bei der Herstellung von Verbundgläsern ist die Glasschmelze. Es entstehen partikelförmige und gasförmige Emissionen. Nähere Informationen dazu siehe Basisgläser.

Maßnahmen Umweltschutz

Zur Verminderung der Stickoxide NOX wurden mehrere Verfahren erprobt und z.T. bereits eingesetzt: Verbesserung der Verbrennungsprozesse durch Primärmaßnahmen (System FENIX von Saint Gobain), Reduktionsverfahren zur Trennung in Stickstoff und Wasserdampf (3R-Verfahren von Pilkington), Verwendung von Sauerstoff anstelle Luft bei der Wannenfeuerung.
Eine deutliche Senkung der CO2-Emissionen kann im wesentlichen nur durch die Verwendung schadstoffarmer Energieträger, z.B. Erdgas, und den hohen Einsatz an Altglas erreicht werden.

Transport

Da die mineralischen Ausgangsstoffe zur Glasherstellung nahezu flächendeckend vorhanden sind, ist von keinen großen Transportwegen auszugehen. Somit ist die Umweltrelevanz des Transports nicht spezifisch für die Herstellung von Glas.

Quellen

Dr. Meyer, F.; Glas herstellen – energieeffizient und schadstoffarm, BINE Informationsdienst , projektinfo 05/08; FIZ Karlsruhe, Bonn; Online-Quelle, abgerufen am 30.07.2013.

Verarbeitung

Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Verbundgläser mit Folien- oder Gießharz-Zwischenschicht:
Sofern nicht vorgespannte Gläser in der Verbundglaseinheit Verwendung finden, ist diese normal bearbeitbar (zuschneiden, bohren, kantenbearbeiten).
Verbundgläser mit mehr als zwei Schichten können mit normalen Glasschneidern nicht mehr geschnitten werden, sondern müssen gesägt werden.
Bei Weiterverarbeitung von Verbundgläsern mit PVB-Folie zu Isolierglas ist darauf zu achten, dass der gewählte Silikon-Werkstoff mit der PVB-Folie kompatibel ist. Ansonsten ist die Folie durch ein entsprechendes Vorlegeband vor dem Kontakt mit der Silikonfuge zu schützen

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Die Festigkeit von Verbundgläsern ist im Vergleich zur Summe der Einzelgläser nicht wesentlich höher. Sie haben aber den Vorteil, dass beim Bruch die scharfkantigen Splitter an der Folie haften bleiben und zumindest dadurch keine Verletzungsgefahr besteht.

REACH / CLP

Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.

Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden. Für diese Informationen besteht eine Auskunftspflicht. Sie müssen aber nicht in Form eines Sicherheitsdatenblattes nach den Kriterien des Anhangs II der REACH-Verordnung gegeben werden. Für Verbraucher muss die Informationsweitergabe auch nur auf Anfrage beim Hersteller erfolgen.

Allerdings müssen seit 01.07.2013 zumindest SVHC (> 0,1 Massen-%) in allen Bauprodukten (Gemische und Erzeugnisse), die unter den Geltungsbereich der Bauproduktenverordnung (BauPVO) fallen, über die sog. Leistungserklärung, die zusätzlich zur CE-Kennzeichnung erstellt wird und dem Bauprodukt beigefügt ist, gekennzeichnet sein.

Bauprodukte aus Glas werden als Erzeugnis eingestuft.
Informationen und Unterstützung zu den Auskunftsrechten finden sich unter www.reach-info.de.

Quellen

Baustein-Merkheft BGI (Berufsgenossenschaftliche Information) 5084, Glaser- und Fensterbauarbeiten; Herausgeber: Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft, Berlin; www.bgbau.de; 2012 (Download)

Nutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Eine Schadstoffabgabe von Glas in den Innenraum ist nicht zu erwarten.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Eine Schadstoffabgabe von Glas in den Außenraum ist nicht zu erwarten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Belastungen der Innenraumluft durch Glas im eingebauten Zustand sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.
Eine Untersuchung über das Schadstoffemissionsverhalten von Baustoffen hat ergeben, dass Glas bedeutungslos für VOC-Emissionen im Innenraum ist.
Quelle:
Zellweger, C. et al; Schadstoffemissionsverhalten von Baustoffen. Methodik und Resultate; 1995; Bundesamt für Energiewirtschaft; Zürich

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Gefährdungen für Wasser, Luft und Boden aus Glas im eingebauten Zustand sind nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Glas ist weder brennbar noch entflammbar und kann daher auch keinen Rauch entwickeln. Durch seine Sprödigkeit kann Glas allerdings nur geringe Temperaturspannungen aufnehmen (Gefahr des Glasbruchs). Einer Temperaturdifferenz von mehr als 80K können nur spezielle Brandschutzgläser widerstehen.

Wassereinwirkung

Baugläser haben aufgrund ihres hohen Quarzsandanteils eine gute Wasserbeständigkeit. Im Schadensfall sind keine Emissionen zu erwarten.

Beständigkeit Nutzungszustand

Bei VSG mit PVB-Folie kann die Haftung am Rand durch Dauerfeuchtigkeit beeinträchtigt werden (ablösen). Deshalb müssen die Ränder wie bei Isolierglas in einem Glasfalz liegen, der einen Dampfdruckausgleich ermöglicht, diesen Effekt aber auf lange Zeit noch nicht ausschließt. Die Gesamtfunktion der Glaseinheit wird dadurch nicht beeinflusst.

Die Randzone von Gießharzzwischenschichten kann durch Weichmacher aus Dichtstoffen, die über die Randabdeckung in die Gießharze eindringen, chemisch angegriffen werden.

Unter der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten / Nutzungsdauern von Bauteilen findet sich auf dem Informationsportal Nachhaltiges Bauen eine Datenbank mit Nutzungsdauerangaben von ausgewählten Bauteilen des Hochbaus für den Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“.

→ Datenbank als PDF

Nachnutzung

Wiederverwendung

Bei zerstörungsfreiem Ausbau ist eine Wiederverwendung grundsätzlich möglich, wird aber kaum praktiziert (z.B. Abmessungsänderungen bei Isolierglas nicht möglich).

Stoffliche Verwertung

Glas lässt sich immer wieder einschmelzen, ohne seine Eigenschaften wesentlich zu verändern. Daher können aus Glasscherben wieder neue Glaserzeugnisse hergestellt werden. Altglas in der Glasschmelze verringert zudem den Rohstoff- und Energieaufwand bei der Glasherstellung.
Bei der stofflichen Verwertung von Glas ist jedoch die Sortenreinheit zu beachten, sodass es bei der Glasherstellung nicht zu Verunreinigungen kommt. Des Weiteren ist die Verwendung von Glas aus Rückbauprozessen nur bedingt möglich.

Verbundgläser müssen zudem einem aufwendigen Aufbereitungsprozess unterzogen werden, um die glasfremden Stoffe (fest verbundene Zwischenschichten) zu entfernen. Dies erfordert spezielle Maschinen und ist energieaufwendig

Weitere Informationen zur Verwertung siehe Basisgläser / Nachnutzung

Energetische Verwertung

nicht möglich (mineralisch)

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Baugläser können unter der Voraussetzung der Abwesenheit größerer Gewichtsanteile an Beschichtungen und Verbundanteilen (Folien, Randverbund usw.) wie Bauschutt deponiert werden. Im Allgemeinen wird jedoch eine stoffliche Verwertung gefordert.

Etwa 10 % der Glasabfalle werden deponiert. Abhängig von Art und Anteil der glasfremden Stoffe (Kunststoffe), kann das Deponieverhalten beeinflusst werden.

EAK-Abfallschlüssel

siehe auch Lexikon / Abfallschlüssel

Quellen

Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (Abfallverzeichnis-Verordnung – AVV, zuletzt geändert am 24. Februar 2012, Download